Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Дипломная работа*
| Код |
564383 |
| Дата создания |
2022 |
| Страниц |
62
|
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 22 ноября в 12:00 [мск] Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
|
Содержание
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………….... 3
1 Аналитический обзор литературы………………….……………….. 6
2 Методика исследований………………..…………………………….. 32
2.1 Проведение металлографических исследований………………. 32
2.2 Макроструктура нароста на внутренней поверхности разливочного стакана…………………………………………….
39
2.3 Особенности строения «нароста»………………………………. 42
2.3.1 Строение наружного слоя, прилегающего к внутренней полости стакана…………………………………………………….
42
2.3.2 Строение промежуточного слоя «нароста»………………… 45
2.3.3 Строение внутреннего слоя нароста………………………... 47
2.3.4 Особенности развития слоев по высоте и сечению «нароста»……………………………………………………………
51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………. 55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………. 57
Введение
Сегодня доминирующим способом разливки стали признана непрерывная разливка, позволяющая получать продукцию в широком диапазоне размерного и марочного сортамента с четко заданными характеристиками, которые вполне удовлетворяют Заказчика. При этом, не верно считать, что при непрерывной разливке стали решены все технологические тонкости и аспекты, и металлурги не сталкиваются со сложностями в разливочном процессе.
Например, при производстве квадратной заготовки марки стали С45Е на АО «Волжский трубный завод» указанная марка характеризуется нормируемым нижним значением включения серы (S), и при разливке данной стали металлурги сталкиваются с проблемой зарастания рабочего объема огнеупорного погружного стакана, которая заключается в том, что прерывается разливка на МНЛЗ, возврату плавки, увеличению простоев оборудования и себестоимости товарной продукции. Дополнительно стоит отметить, что разливаемый металл при этом характеризуется повышенным наличием неметаллических включений.
Неудовлетворительная разливка стали приводит не только к заметному ухудшению качества конечного изделия, но и к тому же уменьшает и технико-экономические характеристики процесса. Другим примером, где металлурги сталкиваются с нежелательными последствиями в результате затягивания рабочих поверхностей погружного стакана, можно отметить завод ОАО «Металлургический завод имени А.К. Серова». На заводе, даже не смотря на тот факт, что с 2013 года применяются современные технологические схемы производства металлического расплава, специалисты столкнулись с трудностью, которая связана с затягиванием сталеразливочного стакана при сливе расплава в изложницы [44].
Для установления причин необходимо осознать саму природу процесса зарастания погружного стакана, проанализировать химический состав всех обнаруженных неметаллических компонентов в сплаве, разработать решения, позволяющие разрешить случившиеся технологические отклонения, и таким образом, совершенствование технологии производства стали с регламентированным содержанием серы является на сегодняшние дни актуальным [1].
Давно установлен тот факт, что качество непрерывнолитого изделия напрямую зависит от стабильности процесса разливки. Формирующиеся наросты из керамических включений на стенках сталеразливочного стакана-дозатора промежуточного ковша приводят к уменьшению скорости разливки на МНЛЗ, а в отдельных случаях и вовсе прекращают процесс разливки.
Например, на заводе ОАО «Металлургический завод имени А.К. Серова» в результате опытно-экспериментальных работ по анализу источников, способствующих к снижению разливки в первую очередь было изучено влияние загрязнения расплава оксидными включениями (см. рисунок 1).
Фрагмент работы для ознакомления
Одним из наиболее важных технологических свойств жидкой стали является разливаемость. Плохая разливаемость не только ведет к снижению качества стального слитка, но и снижает технико-экономические показатели. Переход к современным высокоинтенсивным технологическим схемам производства не снимает проблему разливаемости стали. Несмотря на наличие современной технологической схемы производства стали, состоящей из выплавки полупродукта в сверхмощных ДСП и доводках на агрегатах внепечной обработки (ковш-печь, вакууматор), до сих пор обостряется проблема затягивания сталеразливочного стакана при разливке в изложницы.
Плохая разливаемость стали проявляется в затягивании сталеразливочного стакана, снижении скорости истечения металла вплоть до прерывания струи жидкой стали. В качестве основной причины этого негативного явления рассматривают отложение на поверхности сталеразливочного стакана твердых неметаллических включений.
Повышение спроса на автоматные стали для нужд машиностроения, обусловливает необходимость в получении автоматных сталей, обладающих хорошей обрабатываемостью резанием. Особенностью химического состава автоматных сталей, является нормируемое содержание серы, которое должно находиться на уровне 0,020-0,035 %, такое содержание серы способствует образованию неметаллических включений в стали, благоприятно влияющих на механизм образования и ломки стружки при механической обработке.
При выплавке и непрерывной разливке сталей с нормируемым содержанием серы образуются тугоплавкие неметаллические включения сложного химического состава, которые откладываясь на внутренней поверхности стенок разливочного стакана, приводят к частичному или полному закупориванию струи металла, что значительно ухудшает разливаемость стали на МНЛЗ. Исследованиями в работах [45-47] показано, что причинами зарастания полости разливочного стакана, являются отложения крупных комплексных неметаллических включений сложного химического состава, содержащих тугоплавкие алюминаты кальция типа (mCaO∙nAl2O3), включения корунда (Al2O3), шпинели и др.
Зарастание разливочного стакана, приводит к преждевременному прекращению процесса разливки. Кроме того затягивание дозаторов и неравномерная подача металла в кристаллизатор приводят к повышенной отбраковке непрерывнолитой заготовки по дефектам наружной поверхности и макроструктуры.
Список литературы
1. Божесков, А.Н. Применение стаканов-дозаторов с продувкой аргоном для повышения уровня разливаемости сталей / А.Н. Божесков, В.В. Казаков, А.А. Коростелев и др. // Сталь. – 2015. - №7. – С.3-15;
2. Смирнов А.Н., Непрерывная разливка стали / А.Н. Смирнов, С.В. Куберский, Е.В. Штепан . – Алчевск: ДонДТУ, 2010. – 520 с.;
3. Гаук Ф., Износ погружных стаканов и образование отложений глинозема при непрерывной разливке стали / Ф. Гаук, Ю. Петшке // Огнеупоры для МНЛЗ: Труды конференции. – М.: Металлургия, 1986. – С.62-75;
4. Pfyl A., Operation of a 3-plate tundish gate for slab casters with non-stop SN-change at ISPAT Mexicana in Lazaro Cardenas / Mexico Pfyl A., Fernandez J., Nieto J // Proceedings 3rd European Conference of Continuous Casting. Madrid-Spain, October 20-23, 1998. – Madrid: 1998. – P.667-667;
5. Смирнов А.Н., Развитие металлургического мини-завода ООО «Электросталь» и повышение его производительности / А.Н.Смирнов, А.С.Хобта, А.И.Смирнов и др. // Сталь. 2011. №1. – С.34-37;
6. Явойский, В.И. Включения и газы в стали. / В.И. Явойский, С.А. Близнюков, А.Ф. Вишкарев и др. – М. : Металлургия, 1979. – 272 с.;
7. Милз, К. Обзор исследований свойств и выполняемых функций ШОС, используемых в кристаллизаторе / К. Милз, А. Фокс // Матер. 4-й Европ. Конф. (Бирмингем, Англия. 14 окт. 2002.). С. 342–349;
8. Turkdogan, E.T. Physical properties of Molten Slags and Glasses / E.T.Turkdogan. – London : Metal Society, 1983. 516 р.;
9. Rasmussen, P. Improvements to steel cleanliness at Dofasco’s No. 2 Melt Shop / Р. Rasmussen // 77th Steelmaking Conf. Proc. – ISS, Warrendale, PA, 1994. – Р. 219–224;
10. Лейтес, А.В. Защита стали в процессе непрерывной разливки / А.В. Лейтес. – М. : Металлургия, 1984. – 200 с.;
11. Ткачев, П.Н. Влияние шлака промежуточного ковша на загрязненность стали неметаллическими включениями / П.Н. Ткачев, Т.Н. Попова, М.Н. Анюхин // Матер. Междунар. конф. “Черная металлургия России и стран СНГ” (Москва. Июнь 1994 г.). – М. : Металлургия, 1993. – Т. 3. – С. 119–120;
12. Старов, Р.В. Изменения химического состава неметаллических включений на всех этапах производства стали / Р. В. Старов, И. В. Деревянченко, В. В. Парусов и др. // Сталь. – 2005. – № 5. – С. 79–82;
13. Приходько, Э.В. Моделирование структуры при исследовании связи между составом и свойствами оксидных расплавов / Э. В. Приходько // Изв. Академии наук СССР. Сер. Неорганические материалы. – 1980. – Т. 16. – № 5. – С. 900–906;
14. Tripathi, N. Effect of ladle age on formation of nonmetallic inclusions in ladle treatment / N. Tripathi, M. Nzotta, A.Sandberg // Ironmaking and Steelmaking. – 2004. – Vol. 31. – No. 3. – P. 235–240;
15. Sader, M. Inclusion growth and removal in Gas-Stirred ladles / M. Sader, P. Fonsson, L. Sonsson // Steel Research Int. – 2004. – Vol. 75. – No. 2. – P. 128–136;
16. Jungreithmeier, A. Production of UL CIF Steel Gradies at Voist-Alpine Stahl GmbH / A. Jungreithmeier, E. Pessenberger, K. Burgstaller // Iron and Steel Technology. – 2004. – Vol. 1. – No. 4. – P. 41–48;
17. Куклев, А.В. Практика непрерывной разливки стали / А.В. Куклев, А.В. Лейтес. – М. : Металлургиздат, 2011. – 432 с.;
18. Тёнсхоф, Г.К. Металлургический эффект, достигаемый при обработке кальцием стали на МНЛЗ / Г.К. Тёнсхоф, В. Кестнер, Р. Шнадт // Черные металлы. – 2007. – № 8. – С. 28–35;
19. Хо, Б. Повышение степени чистоты стали при непрерывной разливке / Хо Б., Якоби Х., Вимер Х.-А., Вюнненберг К. // Черные металлы. – 1989. – № 2. – С. 22–29;
20. Дюдкин, Д.А. Обеспечение разливаемости на МНЛЗ алюминием раскисленных сталей / Д.А. Дюдкин, В.В. Кисиленко // Матер. Конф. «50 лет непрерывной разливке стали на Украине» (Донецк. 4–5 ноября 2010);
21. Аксельрод, Л.М. Механизм зарастания погружных стаканов при непрерывной разливке стали / Л.М. Аксельрод, В.М. Паршин, Е.Ф. Мазуров // Сталь. – 2007. – № 4. – С. 30–33;
22. Kijas, J. The current status of tundish covering slags in a slab caster plant / J. Kijas, Kovac P., Steranka E. [et al.] // Metalurgija. – 2004. – Vol. 43. – No. 1. – P. 59–62;
23. Зайцев, А.И. Коррозионно-активные неметаллические включения в углеродистых и низколегированных сталях / А.И. Зайцев, И.Г. Родионова, О.Н. Бакланова [и др.]. –Зайцев, А.И. Коррозионно-активные неметаллические включения в углеродистых и низколегированных сталях / А.И. Зайцев, И.Г. Родионова, О.Н. Бакланова [и др.]. – Сб. науч. тр - практ. семинара М. : Металлургиздат, 2005. – C. 135–152;
24. Hauder, R. Evaluation and control of steel cleanliness/ R. Hauder, S.Chakraborty // 85th Steelmaking Conference Proceedings : ISS-AIME (Warrendale, PA 2002). – 2002. – pp. 431-452;
25. Горбовский, С.А. Предотвращение зарастания каналов сгалеразливочных ковшей / С.А. Горбовский, С.В. Казаков, С.В. Ефимов [и др.] // Сталь. – 2003. – № 12. – C. 16–18;
26. Комшуков, В.П. Разработка математической модели и численные расчеты гидродинамических потоков стали в промежуточном ковше слябовой МНЛЗ / В.П. Комшуков, Е.В. Протопопов, С.В. Фейлер [и др.] // Тр. Х Конгресса сталеплавильщиков : сб. тр. (Магнитогорск. 13–17 октября 2009). – М. : Черметинформация, 2009. –C. 637–640;
27. Шахпазов, Е.Х. / Е.Х.Шахпазов, А.И. Зайцев, И.Г. Родионова [и др.] // Тр. Х Конгресса сталеплавильщиков (Магнитогорск. 13–17 октября 2009). – М. : Черметинформация, 2009. – C. 629–637;
28. Аксельрод, Л.М. Предотвращение процесса затягивания канала сталеразливочного узла промежуточного ковша МНЛЗ / Л.М. Аксельрод, А.А.Вяткин, Н.А. Вяткина [и др.] // Новые огнеупоры. – 2007. – № 2. – С. 9–14;
29. Авадзия, Ю. Prevention of adhesion of alumina inclusions onto submerged entry nozzle by refractory material containing MgO and Al / Ю. Авадзия, М. Судзуки, К. Ватанабе [и др.] // Tetsu-to-Hagane. – 2012. – Vol. 98. – No. 1. – P. 39–42;
30. Минаев, Ю.А. Влияние концентрационных полей на поведение продуктов раскисления стали / Ю.А. Минаев, Ю.И. Уточкин, В.А. Григорян // Изв. Академии наук СССР. Металлы. – 1971. – № 6. – C. 15–17;
31. Prasad, B. Modeling of Inclusion Removal in Ladle Refining/ B. Prasad, Dr. J.K. Sahu, J.N. Tiwari [et al.] // Proc. 5th European Continuous Casting Conference (France. June 20–22, 2005). – 2005. – pp. 134–137;
32. Мазуров, Е.Ф, / Е.Ф. Мазуров, А.Ф. Каблуковский, О.Т. Пикина // Тематич. отрасл. сб. «Теория металлургических процессов». – М. : Металлургия, 1975. – № 3. – C. 231–248;
33. Лукавая, М.С. Анализ процесса затягивания погружных стаканов при непрерывной разливке стали / М.С. Лукавая, Г.Г. Михайлов // Вест. ЮрГУ. Сер. «Металлургия». – 2006. – № 10. – С. 69–72;
34. Fuhr, F. Relationship between nozzle deposits and inclusion composition in the continuous casting of steels / F. Fuhr, C. Cicutti, G. Walter [et al.] // Iron and Steelmaker. – 2003 – Vol. 30. – No. 12. – P.53–58;
35. Croft, T.N., Three-phase computations of the continuous casting process. / Croft, T.N., Pericleous, K.A., Bobadilla, M. and Gardin, P. Proc.// 4th European Continuous Casting Conference, England, UK, 2002 , pp. 545-554;
36. Ludolow, V., Continuous casting mould powder and casting process interaction: why powders do not always work as expected. / Ludolow, V., Harris, B., Riaz, S., and Normanton // A VII International Conference on Molten Slags Fluxes and Salts, The South African Institute of Mining and Metallurgy, 2004, рр. 723-729;
37. B.G.Thomas, Flow Dynamics and Inclusion Transport in Continuous Casting of Steel / B.G.Thomas, Q.Yuan, L.Zhang, S.P.Vanka // Proceedings of NSF Conference “Design, Service, and Manufacturing Grantees and Research”, Birmingham, Al, January 6-9, 2003. – University of Alabama: R.G.Reddy, ed., 2003. -P.2328 – 2362;
38. Тиннес Б. Опыт эксплуатации шиберных затворов промежуточных ковшей // Огнеупоры МНЛЗ. Труды конференции. – М.: Металлургия, 1988. – С.121-130;
39. Havenga F., Changeover from a 2-plate tundish sliding gate (T70) to a plate tundish sliding gate (33QC-SNS) at the continuous casters V1&V2; of ISCOR’s Vanderbijlperk Works in South Africa / F. Havenga, S. Botes // Proceedings 4rd European Continuous Casting Conference. Birmingham, UK, 14-16 October, 2002. – Birmingham: IOM Communication, 2002. – P.112-121;
40. Fangming Y., Numerical simulation of Al[2]O[3] deposition at a nozzle during continuous casting / Yuan Fangming, Wang Xinghua, Zhang Jiongming, Zhang Lifeng. // Univ. Sci. and Technol. Beijing. 2008. 15. No.3. - P.227-235;
41. Ren, Y. Formation Mechanism of CaO–CaS Inclusions in Pipeline Steels / Y. Ren, L. Zhang, Sh. Li, W. Yang, Y. Wang// Proc. 28 Europ. Continues Casting Conf., 2014, Р. 162-164;
42. Сб. Итоги науки и техники, сер. «Теория металлургических процессов». – 1987. – T. 6. – C. 84;
43.Констанистов,М. Е. Влияние химического состава стали, состояния оборудования МНЛЗ и технологических параметров разливки на возникновение поверхностных и внутренних дефектов непрерывнолитой заготовки / М. Е. Контанистов, С. В. Терлецкий, В. А. Шатило // Литье и металлургия. – 2013. – № 1 (69). – с. 28 – 31;
44. Моисеенко К.В., Гудов А.Г. Исследование причин снижения разливаемости стали в ЭСПЦ ОАО «Металлургический завод имени А.К. Серова»// ИННОВАЦИИ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ И МЕТАЛЛУРГИИ материалы IV Международной интерактивной научно-практической конференции. - 2015. с. 28-31;
45. [Электронный ресурс] http://steelcast.ru/metal_quality_and_castability
46. Луковая, М.С. Анализ процесса затягивания погружных стаканов при непрерывной разливке стали / Вестник ЮУрГУ, Серия «Металлургия» выпуск 7 – 2006. - №10 - С.69 – 83;
47. Предоотвращение зарастания каналов сталеразливочных ковшей / С.А. Горобовский, С.В. Казаков, С.В. Ефимов и др. // Сталь – 2003. - №12 – С.16-18;
48. Влияние некоторых технологических факторов на разливаемость расчисленной алюминием стали на сортовой МНЛЗ / А.А. Алексеенко, Е.В. Байбекова, С.Н. Кузнецов и др. // Электрометаллургия – 2007. - №2 – С.16-20;
49. Аксельрод, Л.М. Механизм зарастания погружных стаканов при непрерывной разливке стали / Л.М. Аксельрод, В.М. Паршин, Е.Ф Мазуров // Сталь. – 2007. - №4. – С.30-33.
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00352